Новый физический фейерверк

На острове Пентекост архипелага Новые Гебриды существует древний обычай: юноша становится мужчиной, только совершив прыжок на лиане. Юноша обвязывает лодыжки концом лианы, второй конец которой прикреплен к площадке. Лиана должна остановить падение, прежде чем он достигнет земли. В мае 1982 года некий молодой абориген совершил прыжок с высоты около 25 м. Сообщалось, что его скорость перед тем, как его остановила лиана, была 55 км/ч. Ускорение, которое он испытал при остановке, составило 110 g (в 110 раз больше ускорения свободного падения). Но смог ли он потом ходить, не сообщалось.

Современный вариант прыжков с тарзанкой – банджи-джампинг, когда человек спрыгивает с высокой платформы, обвязав ноги эластичной лентой, второй конец которой привязывается к платформе. И несмотря на меры предосторожности, иногда случаются травмы и даже смертельные случаи. Этот аттракцион родился 1 апреля (когда же еще!) 1979 года, когда члены Клуба опасных видов спорта спрыгнули с моста в Бристоле (Англия). Представьте, что вы прыгаете этим способом с моста. Где вы испытаете наибольшую силу и ускорение? Если вы побоитесь лететь со всей высоты и обвяжетесь укороченной вдвое эластичной лентой, уменьшатся ли вдвое наибольшая сила и ускорение?

ОТВЕТ • Наибольшую силу и ускорение прыгун испытывает в самой нижней точке, где лента меняет направление его движения и прыгун на мгновение останавливается. Если бы ленту можно было рассматривать как идеальную пружину, тогда наибольшая сила и ускорение не зависели бы от ее длины и, соответственно, от высоты, с которой совершается прыжок. Хотя при прыжке с меньшей высоты ленте придется гасить меньшую скорость, более короткая лента, используемая при этом, будет жестче (короткая пружина жестче, чем длинная) и ускорение при сбрасывании до нуля этой меньшей скорости будет тем же самым, что и при сбрасывании до нуля большей скорости менее жесткой лентой.

Направленное вверх ускорение, останавливающее прыгуна, иногда настолько велико, что может травмировать его. Особенно уязвимы глаза, поскольку в момент остановки голова прыгуна находится внизу и скачок кровяного давления может вызвать кровоизлияние.

1.53. Постараться выжить в падающем лифте

Вдруг случилось ужасное – вы оказались в старом лифте, не обеспеченном системой аварийного торможения, трос рвется, кабина падает. Что нужно делать, чтобы увеличить по максимуму шансы на выживание, какими бы ничтожными они ни были? Например, не стоит ли подпрыгнуть перед самым падением кабины на дно шахты?

ОТВЕТ • Пожалуй, лучше всего лечь на пол. Можно подумать, что это невозможно, поскольку и вы, и пол кабины находитесь в свободном падении. Но на самом деле падение кабины тормозится трением при скольжении ее по направляющим и сопротивлением воздуха. Так что упасть на пол можно, а там нужно распластаться. Идея в том, что тогда сила, действие которой вы вот-вот испытаете, распределится на максимально большую площадь.

Остаться стоять – плохое решение, поскольку сила распределится на маленькую площадь, примерно равную поперечному сечению ваших коленей. Если удар сильный, они не выдержат, и все тело рухнет на пол.

Подпрыгнуть в последний момент (этот момент вообще невозможно предугадать в закрытой кабине) – это вообще самое худшее, что можно сделать. Если подпрыгнуть во время падения, это только уменьшит скорость движения вниз. Но предположим, вы подпрыгнули в последний момент, а кабина отрикошетила при соударении со дном шахты. В этот момент вы движетесь вниз, а пол кабины – вверх, а дальше… лучше опустим ужасные подробности.

1.54. Короткая история. Как бомбардировщик протаранил Эмпайр-стейт-билдинг

В субботу 28 июля 1945 года в 9:45 бомбардировщик В-25 ВВС США, двигаясь в густом тумане, врезался в нью-йоркский небоскреб Эмпайр-стейт-билдинг на уровне 78–79-го этажей. Трое пилотов и десять рабочих, находившихся в здании, погибли, еще 26 человек получили ранения. Если бы это была не суббота, а обычный рабочий день, жертв оказалось бы намного больше.

Ударом самолету оторвало крылья, а фюзеляж и два двигателя застряли внутри здания, при этом топливо вспыхнуло, причем пламя было такое сильное, что зеваки наблюдали его, несмотря на туман. Один двигатель пробил здание насквозь и упал на крышу другого здания, где тоже начался пожар.

Когда самолет врезался в небоскреб, он ударил одну из балок лифтовой шахты, повредив ее и несколько кабелей. Женщину-лифтера, которая в этот момент открывала дверь 75-го этажа, выбросило из лифта взрывом и бросило в огонь – горело топливо. Загоревшуюся на ней одежду потушили двое оказавшихся рядом клерков. Оказав ей первую помощь, они посадили ее в другой лифт, и ее коллега согласилась отвезти ее на первый этаж, чтобы там ей оказали помощь. Как только дверь закрылась, послышался характерный треск: тросы порвались, и кабина полетела в подвал небоскреба.